该案例介绍了一个正弦光栅的仿真,该光栅表面具有随机变化的粗糙度结构。此外,分析了对衍射级次的影响,特别是衍射效率。 0Rxe~n1o +~Cy$MCX 1. 建模任务 n7LfQWc
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m@Ev~~; 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 /Wk9-uH 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 E|"=.
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Y o0FUj 2. 建模任务:正弦光栅 <S"~vKD' ["<nq`~ x-z方向(截面视图) 1,y&d}GW -PB[-CX
,0$)yZ3*3, 光栅参数: kW=z+ 周期:0.908um T0HuqJty 高度:1.15um m,LG=s (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) |V[9}E:
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3. 建模任务 e>'H
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 "LhUxnll
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 \79X{mcd
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4. 光滑结构的分析 ^:, l\Y
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 s,VXc/
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% qKS;x@
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5. 增加一个粗糙表面 N8cAqr
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=%)+%[wv VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Huw\&E 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 2U
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4S0>-?{ w^k;D,h Myat{OF f}c\_}( 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
6Sj6i^" 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
;.sl*q1A 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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| aQ"3d $Kj&)&M 6. 对衍射级次效率的影响 PQW(EeQ FUK3)lT ~%u|[$ 粗糙度参数:
>Y 1{rSk 最小特征尺寸:20nm
`[#x_<\t 总的调制高度:200nm
$$Vt7"F 高度轮廓
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f %m5Q"4O 效率
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D 5%E7 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
)Ag/Qep I7 QCYB| .UCt|> $ 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
lor8@Qz 总调制高度:400nm 高度轮廓
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ItX 效率
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由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 #0I{.Wy] k@>\LR/v 粗糙度参数: k?BJdg)xJ 最小特征尺寸:40nm WE}kTq 总调制高度:200nm |6:=}dE#[ 高度轮廓 1
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效率 A|#`k{+1-
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 LL^q1)o
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粗糙度参数: MOn,Db$
最小特征尺寸:40nm @ufo$?D
全高度调制:400nm p]D]:
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对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 *F^wtH`
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7. 总结 !9*c8bL D
VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 ~8 H_u
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 3FSqd<t;D
光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 kB:Uu}(=N
利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 NE8 jC7 2N#$X'8